变电运行中的主变保护和防雷技术探讨

张志刚

摘 要：随着经济的快速发展，城市化的脚步也在不断加快，人民生活生产所需的电量也在不断攀升，这就给电力企业提出了越来越高的要求，保证变电运行的安全和稳定成为了电力企业最重要的工作之一。本文将研究和讨论变电运行中主变保护措施和相关的防雷技术。

关键词：主变保护；防雷技术；变电运行

1 引言

随着人民生活水平的日益提高，随着社会发展脚步的加快，我国的用电量处于极快的上升速度中，电力企业的负担也在日益加重。就目前而言，我国的变电系统中还有诸多的问题，变电运行中的主变保护对变电系统来说具有至关重要的作用，必须得到重视。而变电站由于自身的特点很容易受到雷击，一旦遭受雷击就很容易导致變压器事故，给生产生活带来诸多不便。所以为了减少雷电的危害，保证变电系统的稳定和安全运行，本文将针对变电运行中的主变保护和防雷技术进行探讨。

2 变电运行中的主变保护

2.1 主变保护的重要性

作为电力企业供电的枢纽，变电站的运行状态是整个电力系统的核心。在变电系统中，主变其实就是一个单位，或者说是变电站中的总降压变压器，相对于其他变压器来说，总降变压器的容量更大，要求的可靠性也更高。就一般的主降变压器来说，主变保护包括了以下两种：（1）变压器三相式的纵联差动保护；（2）瓦斯保护，分为有载瓦斯和本体瓦斯，具备了承载和调节变压的功能。

有时主变保护因为存在故障而出现了拒动的情况，这时后备保护的存在就能够保护变压器，包括：（1）高低压侧复合电压所启动的过电流保护；（2）外部接地短路故障的防御系统中的零序电压保护和零序电流；（3）断路器失灵的相关保护和高压侧母线的差动保护；（4）过负荷保护和低压侧母线的差动保护等等。

2.2 主变保护的相关措施

（1）变压器中的断路器无法启动。电力系统中变压器出现短路的状况一般是因为维修人员或者工作人员没有充分考虑到如果三相同时失灵的相关措施。在这样的情况下，如果变电器出现了短路，大部分的工作人员都会认为是电气联动导致的变压器中断路器的单相拒动，因此会对相关的电气设备进行重启，但重启后断路器依然无法启动。在很多情况下，由于复合电压闭锁的灵敏度存在诸多问题时也很容易导致断路器无法启动，从而无法在保护变压器时起到重要作用。因此，在主变保护中，如果复合电压闭锁的灵敏度也就是回路问题得到有效解决，那么将在很大程度上不再出现断路器无法启动的现象。

（2）主变保护中的非电量保护。主变保护中的非电量保护也是导致主变保护出现问题的原因之一。由于我国电力企业中大都只配置了一套非电量保护，有的甚至只有一组跳闸线圈，这样的主变保护的设计根本就不符合国家的相关规定。因此，在电力系统运行时，如果需要使用非电量保护来对电力设施的启动进行保护，但是由于只配置了一组跳闸线圈，那么就很容易导致高压侧复合电压的两组跳闸，甚至会导致出口跳高现象。基于这种情况，在进行相关的主变保护的设计时，设计人员除了遵循非电量保护的传统设计外，还要结合实际情况充分地考虑到这个保护系统的独立性，保证非电量保护在运行时的独立状态，以及与此同时失灵保护必须是断路状态。

在非电量保护中还存在着油温高保护系统，当这个系统出现问题时，一般是温度表的触点绝缘性存在误差，也会导致主变保护出现故障。所以设计人员在设计时就要将变压器的上层油的温度考虑为九十五摄氏度左右，而二段油的温度则考虑为一百零五摄氏度左右。有些变压器在冷却时靠的是冷却系统，所以在设计时就要充分考虑到冷却系统一旦出问题必须能够及时地发出警报并同时启动应急措施。因为冷却系统一旦出现问题很容易导致变压器的急剧升温，从而严重损坏油质和绝缘性等等，对变压器造成严重损害。此外，在平时冷却系统应该有专人查看运行的状况，如果没有人值班，必须由监控中心进行实时监控，一旦发现系统出现异常要及时汇报，并通知维修人员进行检修。

3 主变保护中的防雷技术

3.1 防雷技术运用于主变保护的重要性

由于在变电站中，大部分的设备都较为精密，因而天气变化会给这些设备带来诸多影响，尤以雷电的影响为最。因为雷电中包含的电压极容易让变电站中的设备电压器超过正常值，久而久之很容易使设备被烧坏。

雷电根据不同的作用方式被分成了感应雷和直击雷。在感应雷中，会产生电磁脉冲、过电压以及放电等现象，从而严重威胁接入点的运行，并降低设备的绝缘性，甚至损坏输电线和变电站的设备。而在直击雷中，它会使变电站形成大量的雷电流，从而导致机械效应和热效应的发生，使设备被严重烧坏。

3.2 变电运行中的防雷技术

（1）基本的防雷措施。为了避免雷电带来的危害，必须要进行电厂内外部的保护和变电站的接地保护，并根据被保护设备的形式、性质以及雷击的频率等等来选择防雷技术。其中内部保护包括了接闪器、接地体以及接地引下线等；而外部保护则包括了避雷针、避雷网以及避雷带等等。

也就是说，基本的防雷措施是通过接闪器、对雷击进行屏蔽和分流等作用，使变电站免于雷电的威胁。在建设防雷系统时，要在土建施工时同步进行直击雷的防护设施的安装，从而让建筑物本身能够避免雷击时的伤害。然后在变电站设备进行安装时，要同时进行防雷系统的第二阶段的建设。在变电站中，基本上所有的电气设备都会放置于配电装置楼当中，所以接地保护在进行装置安装时，室内的接地要通过配电装置楼上下层的主筋焊接成为基础的接地网，当中引下线之间的距离要小于二十五米；而室外的接地一般使用添加了阻降材料的复合接地网，来降低接地的电阻。此外，要在总配电箱处进行SPD保护装置的安装。

（2）变压器的防雷保护。由于避雷针本身就具备了较高的电阻值，所以当雷电流进入接地装置时，在变压器的外壳上会产生一个高电压，从而极容易使变压器被高压所击穿。因此，在安装避雷针时，要将变压器的外壳及其低压侧的中性点与接地线连在一起。此外，在变压器的低压侧也可以再装上普通阀型的避雷器，把变压器的高压侧和外壳、低压侧的中性点与接地线连在一起进行接地，能够实现高低压侧的分别接地，从而有效地消除雷电入侵导致的高低压侧电压逆转现象，使变电站中的设备基本上免于雷电入侵时的损害。对于变压器的层间绝缘和匝间绝缘，由于都是绝缘的薄弱点，所以必须进行整修，加强层间绝缘和匝间绝缘的绝缘性。还有一点值得我们注意的是，如果变压器是位于木杆线路上，那么必须将顶相绝缘子中的铁脚进行接地，从而有效保护变压器不受到雷电的侵害。

参考文献：

[1]侯德明.主变保护的运行及动作处理[J].科技传播，2013（21）：195-195.

[2]王宏达.变电站主变保护及运行安全方法探讨[J].机电信息，2012（33）：23-23，25.

[3]王国权，康佳佳.关于主变保护差流误差原因的研究[J].中华民居，2012（16）：204-205.

[4]丁立.关于变电运行的防雷技术分析[J].科技创新与应用，2014（30）：204-204.

[5] 陈慧聪.探究变电运行的防雷技术[J].科技风，2014（13）：17-17.